Nature：耐力训练会影响人体生物分子

　　

为了更好地了解体育活动如何改善健康和预防疾病，美国正在进行一项全国性的研究，科罗拉多大学医学院的七名教员最近在国际科学杂志《自然》上发表了一篇文章。

这篇题为“耐力运动训练的多组反应的时间动态”的论文讨论了八周的耐力运动训练如何影响雄性和雌性年轻成年大鼠。研究人员发现，所有被测试的身体组织都对运动训练有反应——即使是那些通常与运动无关的组织。这意味着随着时间的推移，有超过35000个生物分子对耐力运动做出反应和适应。研究人员还发现，雄性和雌性大鼠在分子反应上的差异比他们最初预期的要大得多。

传统上，研究主要集中在单一的身体组织上，或者对一种性别有偏见。这项研究是独一无二的，因为它对耐力运动训练对雌性和雄性大鼠的影响有了一个全面的、有机体范围的看法。

这项研究是由运动分子传感器协会(MoTrPAC)进行的。该项目由美国国立卫生研究院共同基金(National Institutes of Health Common Fund)支持，旨在确定运动对动物和人类生物分子的影响，目的是发现运动如何改善和保持身体组织和器官的健康。

我们邀请了Wendy Kohrt博士，一位老年医学部门的杰出教授和这项研究的领导者，来讨论这项研究的必要性，研究的长期目标，以及她从最近的研究论文中得到的收获。Kohrt是MoTrPAC的执行和指导委员会主席，也是MoTrPAC临床中心之一的首席研究员。

问:你如何描述你的研究工作的目的和这项研究的需要?

每个人都知道运动对你有好处，但很少有医生会开运动的处方。我们没有知识基础来知道什么时候我们可以规定运动来预防或治疗特定的健康状况或疾病。这是因为我们不知道运动产生益处的机制。

这是研究运动如何在我们的细胞、组织和器官中起作用的潜在证据基础的第一次重大飞跃。它将推动下一代的研究，以更好地了解运动在预防或治疗疾病方面的有效性。

生成证据基础，帮助医生知道在达到这些分子目标时，运动是一种合理的替代药物，这是我设想这个数据库最终被使用的一种方式。

问:您能否概述一下MoTrPAC已经完成和正在进行的研究?

这篇论文是关于八周运动训练的效果。我们还研究了老鼠对一次运动的反应，所以我们将继续深入研究动物研究的每一部分。在景观论文之后，我们已经发表了几篇配套论文。

我们的人体研究仍在进行中，目标是明年完成。我们将有1500到1600名成年人和近300名青少年参加。我们正在撰写两篇景观论文，这些论文来自于在COVID大流行之前注册的大约200名成年人——一篇将侧重于临床数据，另一篇将侧重于身体的分子反应，就像最近发表的这篇动物论文一样。随后还会有很多相关论文发表。这个“试点研究”将有助于指导更大规模研究的分析。

问:最近发表的一篇研究论文解释说，雄性和雌性大鼠的许多组织在运动训练反应中表现出性别差异。你认为这对未来的研究意味着什么?

我们知道在临床研究中对女性的研究不足，但在基础和临床前科学中对雌性动物和细胞的研究也经常不足。我想我的很多同事都对雄性和雌性老鼠之间性别差异的数量、幅度和可变性感到惊讶。这对任何后续研究都很重要。

一般来说，老鼠是人类对运动反应的一个很好的模型，但我很谨慎，因为老鼠和人类在性别差异方面存在一些差异。例如，在人类中，男性的心肺健康水平高于女性。但在这种老鼠身上却不是这样。

虽然我很兴奋地看到分子信号因子的性别差异，但我对我们能在多大程度上假设这些反映了人类的情况持谨慎态度。我们需要更多的研究来了解我们在动物的血液、肌肉和脂肪组织中看到的性别差异是否也反映在人类身上。

问:在研究结果中，你最大的收获是什么?有什么让你吃惊的吗?

有一件事让我很惊讶，那就是运动对肾脏的影响。我知道运动对肾病患者有好处，但看看这项研究，你会发现肾脏组织的变化是巨大的-?这是一个有非常明显的性别差异的地方。

另一个突出的结果是棕色脂肪组织。我们的大部分脂肪是白色脂肪组织，但棕色脂肪组织因其颜色而得名，而且它有更多的线粒体。长期以来，人们认为人类在出生后不久就失去了棕色脂肪组织。然而，在过去的15年里，人们对人类似乎在成年后仍保留一些棕色脂肪组织的事实越来越感兴趣，尽管它似乎随着年龄的增长而减少，女性在更年期前后也可能减少。许多人怀疑棕色脂肪组织的减少与体重增加的倾向有关。所以，看着这项研究，看到棕色脂肪组织信号似乎主要是男性特有的，这让我很感兴趣。

总的来说，从人体生理学的角度来看，这些分子数据告诉我们什么，现在妄下结论还为时过早，但它们将帮助人们产生合理的假设，即所有这些分子信号是如何与我们认为可能从定期锻炼中受益的任何健康状况或疾病有关的。